不同氮肥处理对番茄生长发育及土壤的影响试验初报

倪琳琳 王 珊 陈 颖 周园园 龚奕杰 徐如鉴

(1昆山市玉山镇农业服务中心，江苏省苏州市 215300；2昆山市城区农副产品实业有限公司，江苏省苏州市 215300)

番茄是世界范围内广泛栽培和食用的蔬菜，不仅品种类型丰富，而且果实富含大量的维生素C、番茄红素和矿物质，营养价值高、保健功能强，且鲜食风味独特，深加工潜力大。因此，发展番茄产业已逐渐成为我国农民增收和农业增效的重要途径。我国作为世界最大的番茄生产和消费国之一[1]，番茄总产量居世界第一，常年种植面积在9.33×105hm2。目前，在我国番茄生产中，施用有机肥越来越少，而施用化肥等化学合成物质越来越多，这造成了土壤富营养化，降低了氮素当季利用率，增加了番茄果实中硝酸盐含量超标的风险[2]，带来了环境污染、土壤板结和酸化等问题[3]，降低了番茄的产量和品质[4-6]；同时，有研究表明，土壤中的氮素对作物产量的贡献率可达57.3%～79.4%[7]，但氮肥的利用率仅有28.0%～41.0%[8]。在此背景下，笔者拟通过研究不同氮肥处理对樱桃番茄“甜蜜蜜”种植土壤的理化性质及番茄植株长势、产量、品质等因子的影响，分析比较不同处理条件下氮肥对连作土壤的修复作用和对番茄植株生长的影响，以期筛选出适宜苏南地区番茄生产的最佳氮素施用量，从而为缓解连作障碍、提高番茄产量、改善番茄品质提供理论依据。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于 2019年1月—6月、2020年1月—6月连续两年在昆山市玉山镇昆山玉叶蔬菜基地A13号大棚进行，试验前供试田块土壤pH为6.07、有机质含量为33.5 g/kg、有效磷含量为48.6 mg/kg、缓效钾含量为519 mg/kg、水解氮含量为355 mg/kg。

供试番茄品种为樱桃番茄“甜蜜蜜”，由北京中研益农种苗科技有限公司提供，于番茄苗龄约 4 周时进行人工移栽，双行种植，行距50 cm、株距40 cm，每667 m2种植3 300株。

供试无机肥为尿素(N 46%，由安徽昊源化工集团有限公司生产)。基肥每667 m2施用鸡粪（含N 1.03%）2 000 kg[9]和复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)10 kg。

1.2 试验设计

通过查阅相关文献，确定番茄的追肥时期为第一穗果座住后或第二穗果座住后[10]。苏南地区每667 m2氮素常规追肥量(折合纯氮)为9.20 kg，并以此为对照，共设5个处理，分别为：（1）每667 m2追施氮肥9.20 kg，即减氮0；（2）每667 m2追施氮肥7.36 kg，即减氮20%；（3）每667 m2追施氮肥5.52 kg，即减氮40%；（4）不追施氮肥，即减氮100%；（5）每667 m2追施氮肥10.12 kg，即增氮10%。其中，各处理中氮肥均按照纯氮含量折算成相应量的尿素施用。每处理重复3次，完全随机区组排列，小区面积为10 m2。所有肥料均在第一穗果座住后一次性施用。各处理间除追施的氮肥用量不同外，其他矿物质养分的用量完全相同，各小区间设隔离行，栽培管理按常规进行。

1.3 项目测定及方法

调查记录樱桃番茄生长期、第一穗花高、株高、茎粗、叶片数、花穗数、第二穗花上两节间距、平均每穗花座果数、单果重和产量等。其中，株高为从地面到植株最高处的高度；茎粗用游标卡尺测量植株最粗处；前期产量则是统计从开始采收至持续采收2个月的番茄产量，同时测定平均单株结果数、单果质量和单株产量。

在番茄采收后，采用对角线5点法采集各小区表层（0～20 cm）土样，风干过筛后用于土壤基本性质的测定。其中，土壤pH用酸度计测定，有机质含量采用重铬酸钾容量法测定，有效磷含量采用盐酸-氟化铵浸提-钼锑抗比色法测定，缓效钾含量采用醋酸铵-火焰光度计法测定，水解氮含量采用碱解扩散法测定。

对采收的番茄果实品质进行测定。其中，可溶性固形物含量利用PAL-1手持糖度仪测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，可滴定酸含量采用氢氧化钠溶液滴定法测定，糖酸比为可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值，维生素C含量采用荧光法测定，硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定，番茄红素含量采用高效液相色谱法测定。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥处理对设施番茄土壤理化性质的影响

由表1可知，处理（4）的土壤pH最高，处理（5）的土壤pH最低；处理（2）、（3）的土壤有机质含量均较高，处理（4）的土壤有机质含量最低；处理（2）的土壤有效磷含量最高，处理（4）的土壤有效磷含量最低；处理（1）、（2）的土壤缓效钾含量均较高，处理（4）的土壤缓效钾含量最低；处理（5）的土壤水解氮含量最高，处理（4）的土壤水解氮含量最低。

表1 不同氮肥处理对设施番茄土壤理化性质的影响

2.2 不同氮肥处理对设施番茄植物学性状和长势的影响

由表2可知，处理（1）、（2）、（5）的植株较高，显著高于其他处理，处理（4）的植株最矮；各处理间第一穗花高均不存在显著性差异；处理（1）、（2）、（5）的叶片数均较多，处理（4）的叶片数最少；处理（1）、（2）、（5）的叶长、节间长、茎粗均较大，处理（3）、（4）的叶长、节间长、茎粗均较小；处理（1）、（2）、（5）的叶宽均较大，处理（4）的叶宽最小。

表2 不同氮肥处理对设施番茄植物学性状和长势的影响

2.3 不同氮肥处理对设施番茄产量的影响

由表3可知，各处理间花穗数均不存在显著性差异；处理（5）的单株结果数最多，处理（4）的单株结果数最少；处理（2）、（3）的单果重较大，处理（4）、（5）的单果重较小；处理（1）、（2）、（5）的单株产量和每667 m2产量均较高，处理（4）的单株产量和每667 m2产量较低。

表3 不同氮肥处理对设施番茄产量的影响

2.4 不同氮肥处理对设施番茄品质的影响

由表4可知，处理（1）、（2）、（5）的可溶性固形物含量较高，处理（3）、（4）的可溶性固形物含量较低；处理（2）的可溶性糖含量最高，处理（4）的可溶性糖含量最低；处理（5）的可滴定酸含量最高，其他处理均较低；处理（1）、（2）的糖酸比均较高，处理（4）的糖酸比最低；处理（1）、（2）的维生素C、番茄红素含量均较高，其他处理均较低；各处理的果实中均不含硝酸盐。

3 结果与讨论

试验结果表明，随着氮肥施用量的增加，种植番茄的土壤pH逐渐降低，这表明过量施用氮肥会导致土壤酸化加重，这与孙晓等[11]的研究结果一致。每667 m2追施氮肥7.36 kg（减氮20%)处理的土壤有机质、有效磷、缓效钾含量均为最高，完全不追肥处理的土壤有机质、有效磷、缓效钾、水解氮含量均为最低，这可能是因为氮肥的施用在一定程度上缓冲了番茄对其他有效养分的吸收利用程度，说明适量施用氮肥有利于土壤对有机质、有效磷、缓效钾的保留，这与杨瑞吉[12]在油菜上所得出的结论一致，同时说明追施氮肥用量较常规施肥减少20%有利于土壤修复。随着氮肥施用量的增加，番茄地上部长势越旺，植株越高大，这与塔依尔江·阿不都热合曼等[10]在番茄上所得的结论一致。在产量方面，减氮0、减氮20%、增氮10%处理间均不存在显著性差异，但减氮20%处理的果实最大；在果实品质方面，随着施肥量的增加，番茄果实的可滴定酸含量增加，可溶性糖含量减小，糖酸比降低，果实风味变差，该研究与前人[13]的研究结果一致。另外，在产量和品质方面，每667 m2追施氮肥7.36 kg（减氮20%)处理均表现较好，这表明适量施用氮肥可提高番茄的产量和果实中可溶性糖含量、维生素C含量、番茄红素含量，降低可滴定酸含量，这与高志英等[14]在设施秋冬茬番茄上的研究结果一致。因此，结合土壤修复和番茄植株长势、产量、品质等因素综合分析，在现有施氮水平下，减氮20%最适宜设施番茄的生长发育，即每667 m2追施氮肥（纯氮）用量为7.36 kg。